태양 표면의 온도

태양은 플라스마로 이루어진 거대한 구다. 태양의 표면은 지구의 내부보다 온도가 약간 낮다. 과학자들은 지구 내부의 온도가 태양 표면보다 500K 더 높을 것으로 추정하고 있습니다.

물론 플라스마로 이루어진 구인 태양의 표면은 고체가 아닙니다. 광구라고 부르는 태양의 표면은 포톤이 더 이상 밀도가 높은 태양 물질에 잡혀 있지 않고 자유롭게 우주 공간을 향해 날아갈 수 있는 태양 대기 부분입니다. 태양 표면의 밀도는 지구 해수면에서의 공기 밀도의 0.37%밖에 안 됩니다. 광구의 두께는 약 100km 정도로 태양 반지름의 0.014%에 경우 합니다.

태양 표면의 온도

태양을 완전한 흑체라고 가정했을 때 슈테판-볼츠만의 법칙을 이용해서 태양 표면 온도를 계산할 수 있습니다. 그 결과는 5778K다. 실제로 광구의 온도는 지역에 따라 달라 4500K에서 6000K 사입니다. 온도가 낮은 곳 (3000~4500K 사이)은 주변보다 어둡게 보입니다. 이러한 지점은 자기장의 활동이 태양 내부로부터의 에너지 흐름을 방해하므로 생긴다. 흑점은 태양 자기장의 활동을 관측하는 데 사용됩니다. 지난 400년 동안의 흑점 기록에 의하면, 태양 자기장의 활동은 대략 11년을 주기로 활발해졌다 약해지기를 반복하고 있습니다.

1. 평균 크기의 별이 아니다

우주에 있는 모든 별들의 표면이 같지는 않습니다. 일반 별들은 온도가 낮아지는 순서로 O, B, A, F, G, K, M라는 기호를 이용해서 일곱 그룹으로 나눌 수 있다. 또한 각 그룹에 속한 별들은 다시 온도가 낮아지는 순서로 0에서 9까지의 숫자를 이용해서 분류합니다. 가장 뜨거운 별의 표면 온도는 3만 K가 넘고, 가장 온도가 낮은 별의 표면 온도는 2400K 정도다. 별의 표면 온도가 별의 색깔을 결정합니다. 온도가 가장 높은 별은 푸른색이고 온도가 가장 낮은 별은 붉은색입니다. 표면 온도가 5778K인 태양은 노란색 G2 별이다. 또한 89%의 별들이 온도가 낮은 붉은색 별로 K와 M그룹에 속합니다.

태양과 같은 G그룹에 속하는 별들은 7.5% 정도다. 따라서 태양을 '평균적인 보통 별'이라고 하는 것은 잘못된 표현입니다. K와 M그룹 별들에도 생명체가 존재할 수 있는지 여부는 천문학자들과 천체생물학자들 사이에서 많은 관심을 갖고 토론되고 있는 문제다. 액체 상태의 물을 가지려면 온도가 낮은 붉은 별에서는 행성이 별 가까이 다가가야 합니다. 그렇게 되면 행성이 '조석 잠금 반지름' 안에 들어가게 됩니다. 조석 잠금 반지름 안에서는 별과 행성 사이의 중력 작용으로 지구 주위를 돌고 있는 달의 해당처럼 항상 행성의 같은 면만 별을 향하게 됩니다. 그러면 별빛이 비치는 면에는 항상 빛이 비치는 반면, 별의 반대 방향을 향한 면에는 영원히 별빛이 비추지 않을 것입니다. 그런 환경에서 생명체가 어떻게 진화할 수 있느냐 하는 것과 이러한 환경에서도 생명체가 존재할 수 있느냐 하는 것은 외계 행성 연구에서 답을 찾아내야 할 중요한 문제다.

초신성의 온도는 어떻게 될까?

초신성의 온도는 어떻게 될까?